Introduza a altura de queda e o caudal de projeto para selecionar o tipo de turbina (ação / Francis / Kaplan), o gerador, a subestação elevadora e obter a produção anual, o LCOE e uma lista de materiais completa.
A potência hidráulica é P = ρ·g·Q·H·η. A altura de queda determina o tipo de turbina — ação (Pelton) acima de 200 m, Francis entre 30 e 200 m, Kaplan/hélice abaixo de 30 m. A calculadora dimensiona o gerador, a subestação elevadora de 0,4→10,5 kV (ou 35 kV) e estima a energia anual pelo método do fator de capacidade.
Central hidrelétrica Francis de 1,6 MW (rede de 10 kV)
Exemplo resolvido 1 — Central hidrelétrica Francis de 1,6 MW (rede de 10 kV)
Pequena central hidrelétrica · Francis
1570 kW
H 80 m · Q 2.5 m³/s · η 80% · gerador 2000 kW
Energia anual
6,875 MWh
LCOE
$16.7/MWh
BOM estimada (FOB)
POA
📦 Lista de materiais
Equipamento
Modelo
Especificação
Qtd.
Conjunto turbina-gerador hidráulico
1570 kW
Francis · H 80 m · Q 2.5 m³/s · η 80% · incl. regulador + excitação · equipamento adquirido (equipamento adquirido)
Base de preços:Grupo turbina-gerador com preço por kW da referência de conjuntos de turbina hidráulica (FOB Qingdao, unidade completa incl. regulador + excitação; rascunho, sujeito a revisão final). O transformador elevador usa o catálogo de subestações tipo caixa (≤1600 kVA); painéis de manobra maiores e de 35 kV são cotados por projeto (POA).
Tomada d'água e obras civis:Conduto forçado/câmara de carga, comporta de tomada, válvula borboleta, canal de fuga e obras auxiliares da central são escopo civil/mecânico cotado por projeto (POA) — dependem fortemente da altura manométrica do local, da geologia e do layout da tomada.
Fator de capacidade:A geração anual usa o método do fator de capacidade (padrão 50%, ajustável 20–70%). A produção hidráulica real depende das curvas de duração de vazão sazonais e deve ser verificada com a hidrologia do local.
Produção sazonal:Potência indicativa na estação seca ≈628 kW (40% da vazão de projeto) e na estação chuvosa ≈2000 kW (130% da vazão, limitada pela potência nominal do gerador). Use a curva de permanência de vazões para um projeto firme.
Base do LCOE (ilustrativa):O LCOE de custo total anualiza o CAPEX em 30 anos a 7% e adiciona 2%/ano de OPEX. O fator turnkey 1.6 cobre obras civis (tomada d'água, conduto forçado, casa de força), instalação e comissionamento — os custos reais variam amplamente por local.
Modo fora da rede:No modo conectado à rede, toda a geração é vendida à rede.
Operação e manutenção:Operação e manutenção de rotina: inspeção do rotor/carcaça, calibração do regulador, manutenção dos rolamentos e vedantes, limpeza da grelha e amostragem do óleo do transformador. Intervalo de manutenção típico de 2 000–4 000 horas de funcionamento para uma unidade Francis.
Revisão de projeto:Este é um dimensionamento preliminar. Um engenheiro hidráulico habilitado deve verificar a seleção da turbina, a perda de carga na tubulação forçada, as margens de cavitação e a proteção do gerador antes da compra.
Como foi calculado
Fórmulas principais
P = 9,81 × Q × H × η (kW). Energia anual = P × 8760 × fator de capacidade. LCOE = (CAPEX × CRF + OPEX) ÷ energia anual (custo total, ilustrativo).
Normas aplicáveis
IEC 60193 (ensaios de modelo de turbina), IEC 60041 (receção em campo), GB/T 15468 (hidrogeradores), GB/T 1094 (transformadores de potência).
Perguntas frequentes
Que tipo de turbina é adequado à minha altura de queda?
Alturas de queda superiores a 200 m são adequadas para turbinas de ação (Pelton); entre 30 e 200 m para turbinas Francis; abaixo de 30 m para turbinas Kaplan ou hélice de pás fixas. A calculadora seleciona automaticamente o tipo com base na sua altura de queda.
Como é estimada a produção anual?
Pelo método do fator de capacidade: potência nominal × 8760 horas × fator de capacidade (predefinição 50%, ajustável 20–70%). A produção real depende da curva de duração de caudal sazonal do local.
Que equipamentos estão incluídos na lista de materiais?
O grupo turbina-gerador (referência por kW), o transformador elevador, o quadro de média tensão / unidade de entrada e o quadro de baixa tensão. Proteções e secundários e, no modo isolado, o gerador diesel de reserva e a bateria completam a lista — transformadores de maior dimensão e quadros de 35 kV são orçamentados por projeto.
O que é o LCOE aqui?
Custo nivelado da energia: CAPEX anualizado (30 anos a 7%) mais OPEX, dividido pela produção anual. É ilustrativo — um fator turnkey de 1,6 cobre as obras civis (tomada de água, conduta forçada, casa das máquinas).
Incorporar esta calculadora
Copie o código iframe abaixo para incorporar esta calculadora em qualquer site. A página incorporada é noindex e adapta-se a qualquer largura.
Os resultados são estimativas de engenharia para referência. O dimensionamento final deve ser confirmado por um engenheiro local licenciado, de acordo com as condições do local e os códigos aplicáveis. Os preços são FOB Qingdao (EXW) e não incluem frete, direitos aduaneiros ou instalação.
Enviar o meu relatório de projeto completo
Receba a lista de materiais completa, o diagrama unifilar, as etapas de cálculo e o preço FOB em PDF — grátis, sem cadastro.
Os seus dados ficam privados. Sem spam — apenas uma resposta à sua consulta.